Ležaji (kotrljajni ležaji) su takvi ležaji kod kojih se između obrtnih delova javlja trenje kotrljanja koje je daleko manje od trenja klizanja.
Slika 1, Slika 2. Osnovni delovi ležaja
Osnovni delovi kotrljajnih ležaja su dati na slici 1:
unutrašnji prsten (poz. 4),
spoljašnji prsten (poz. 1) i
kotrljajni elementi (poz. 2).
Ovakav ležaj se naziva prstenasti ležaj i nosi radijalna ili radijalnoaksijalna opterećenja.
Za aksijalna opterećenja se koriste kolutni ležaji koji se sastoje iz dva koluta (slika. 2, poz. 1 i 4) i kotrljajnih elemenata (2).
Spoj vratila (3) i koluta (4) kolutnog ležaja je čvrst (sl. 2).
Vratilo (3) i kolut (1) nisu u kontaktu, imaju zazor, te se ne obrću zajedno.
Kolut (1) je u čvrstom sklopu sa kućištem, te su nepokretni, tako da se obrtanje ostvaruje preko kotrljajnih elemenata (2).
Osnovni geometrijski parametri ležaja su:
• prečnik provrta d ,
• prečnik ležaja D,
• visina aksijalnog ležaja B.
Slika 3. Dodatne oznake ležaja
Pored osnovnih delova, većina kotrljajnih ležaja imaju kavez, zaptivke, zaštitne elemente i uskočnike.
• Kavez drži kotrljajne elemente na rastojanju i sprečava njihovo grupisanje (sl. 3 b).
• Kotrljajni ležaj sa zaštitnim prstenom sa jedne strane (sl. 3 c) ima oznaku Z, a sa obe strane (sl. d) ima oznaku 2Z. Zaštitni prsten ima zadatak da spreči ulazak nečistoća u ležaj.
• Zaptivanje ležaja sa jedne strane (sl. 3 e) nosi oznaku RS, a sa obe strane (sl. 3 f) oznaku 2RS. Zaptiveni ležaj se u toku svog radnog veka ne podmazuje.
• Žleb se koristi za uskočnik koji osigurava spoljni prsten od aksijalnog pomeranja (sl. 3 g). Ovakav ležaj ima oznaku N, a ako je spoljašnji uskočnik već u žlebu, oznaka je NR (sl. 3 h).
Slika 4. Sklop ležaja u kućištu
Kotrljajni ležaj, kao i klizni, mora biti u kućištu gde je zaštićen od spoljašnjih nečistoća (prašine, peska, opiljaka i sl.).
Kućište ležaja može biti standardnog i nestandardnog oblika. Takođe, može biti jednodelno ili dvodelno - pozicije (1) i (5).
Vratilo u prstenastom ležaju (10) je u čvrstom sklopu sa malim preklopom sa unutrašnjim prstenom (4) i zajedno se sa njim obrće.
Spoljašnji prsten (2) je u čvrstom spoju sa kućištem (1) i (5) i nepokretan je, tako da se obrtanje ostvaruje preko kuglica (3), pa se javlja trenje kotrljanja.
Kućište je zatvoreno i zaptiveno pomoću zaptivnih prstenova (7).
Pored toga, i sam ležaj može biti zaptiven, pa se kao takav do kraja svog radnog veka ne podmazuje.
Nezaptiveni ležaji se podmazuju na različite načine i različitim mazivima.
Unutrašnji i spoljašnji prsten su osigurani sa obe strane od aksijalnog pomeranja po vratilu pomoću uskočnika (8) i (9).
Slika 5. Tipovi kotrljajnih ležaja
Zavisno od oblika kotrljajnih tela i od oblika prstenova i kolutova, postoje različite standardne tipove ležaja koji mogu da nose različita opterećenja i da se koriste u različitim uslovima rada.
Na slici 5 su prikazani neki od osnovnih tipova radijalnih i radijalno-aksijalnih kotrljajnih ležaja.
a) Ležaj sa kuglicama (sl. a) ima vrlo široku primenu jer nosi velika radijalna i znatna aksijalna opterećenja, dozvoljava malo zakretanje vratila u odnosu na ležaj i jednostavne je konstrukcije.
b) Ležaj sa valjčićima (sl. b) je namenjen za povećana opterećenja i predviđen je uglavnom za radijalna opterećenja.
c) Buričasti ležaj (sl. c) je predviđen za teže uslove korišćenja, za velika opterećenja i može biti podesiv, odnosno da omogućava radijalno zakretanje vratila u njemu.
d) Kuglični podesivi ležaj ima dva reda kuglica (sl. d). Nosi velika opterećenja i dozvoljava radijalno pomeranje vratila do 4o.
e) Kotrljajni elementi igličastog ležaja su valjčići malog prečnika a relativno velike dužine koji podsećaju na iglice. Igličasti ležaj (sl. e) nosi vrlo velika promenljiva udarna opterećenja. Malih je gabarita, te ima primenu na kardanovom vratilu i drugim pokretnim delovima mašina.
Primena ležaja je veoma rasprostranjena jer imaju mali koeficijent trenja, zbog čega je potrebno mnogo manje energije za savladavanje trenja nego kod kliznih ležaja. Kotrljajni ležaji imaju i nedostatke u primeni: bučni su, kratkog su veka korišćenja, ograničenih su dimenzija (ne mogu biti ni suviše malih, ni suviše velikih dimenzija jer su tada skupi).